首页 >> 报刊 >> 期刊联盟 >> 报刊文摘
《新大众哲学》摘登:世界统一于物质(之五)
2015年05月20日 08:07 来源:《中国社会科学报》2015年5月20日第740期 作者: 字号

内容摘要:时间、空间是随着物质运动而变化的,时空是可以变化的。但这与“无限宇宙”的时间无限性并不矛盾。

关键词:大众哲学;宇宙;光速;物质世界;爱因斯坦

作者简介:

  三、时空是物质运动的——时空穿越可能吗

  基本形式(下)

  时间、空间是随着物质运动而变化的,时空是可以变化的。

  绝对的平等是没有的,平等是相对的、有条件的。如果说世界上有一样东西对所有人都是绝对平等的,这就是时间。无论你长得美还是丑,时间的流逝都是一视同仁的,不会因为你美丽就过得慢一些,也不会因为你丑就跑得快一些。从常识来看,这个说法好像是确凿无疑的。但现代物理学的发展却颠覆了这个观点。

  若干年前,在西方社会发生了这样一个小故事。有一对情侣相互爱得死去活来,结婚后发誓要共度人生的分分秒秒,为此还专门买了一对用原子量为133的铯原子制成的号称世界上最精准的鸳鸯手表,以保持两个人生活的同步与一致。但丈夫是世界五百强公司的总监,整天要在世界各地飞来飞去。一次丈夫环球旅行后回到家里,那对表出问题了,他的表比妻子的表竟然慢了若干毫微秒。这么高档的手表居然有质量问题,去找商店退货,可商店检测之后,却说表绝对精准,没有问题。

  问题出在哪儿呢?出在空中飞行上。因为丈夫长途坐飞机导致了钟表显示出来的时间变慢,这是有实验依据的。据美国科学家研究,乘坐波音747客机从东向西飞行一周,原子钟会慢273毫微秒,1毫微秒等于10亿分之一秒。这里需要特别注意的是,这个误差并不是作为时间测量仪器的“测量误差”,而确确实实是时间本身的“频率变慢”。

  为什么会出现这种现象呢?这是由物质运动所导致的。根据爱因斯坦的相对论理论,时空与物质是相互依存的,时空的特性像时间间隔长短、空间弯曲程度等既与物质运动状态有关,还与物质本身分布有关。物质密度越大的区域,时空弯曲的曲率越大,具体表现就是空间越弯曲,时间流逝越慢。如果宇宙中的某个区域物质密度足够大,甚至会出现空间褶皱乃至空间坍塌;如果在宇宙间的某物体运动速度足够快,达到了光的速度,时间就会停止,超过了光的速度,时间还会倒流。当空间出现褶皱和坍塌,当时间出现停止和倒流的时候,前面所讲的那些穿越时空的想象就会成为可能。

  对于普通人来说,抽象地谈时间频率变慢可能不太好理解。时间的测量一定要有参照系的,没有参照系,频率概念就没有意义。所谓在宇宙间存在不同时间频率是指做同一件事情呈现出来的时间跨度不同。在地球上,人的心跳是每分钟五十多下到六十下,差不多一秒钟一次。设想让一个人乘坐接近光速的宇宙飞船到了宇宙间一个物质密度异常大的地方,如果这个人还能活着的话,按照相对论的解释,他的心跳可能会变成一年一次,只是这一年一跳是从地球时间来看的,对于那个人来说,他不会感觉到他的心跳频率与在地球上有任何差别。从这个角度来看,中国古代神话中“天上方一日,人间已千年”的说法还真不是说说而已。

  有的朋友可能会对“一日”与“千年”这么大的差距有些惊讶,其实在现代量子物理学的视野中,这只是“小儿科”。量子力学有一个宇宙模式的思想实验,在某一个宇宙进化阶段的某一个宇宙空间中,一种生物(我们姑且称之为“人”),它的生存尺度是量子级别的,眨一下眼睛所耗时间(用现在的地球时间来做尺度),是10100年。也就是说它眨一下眼的工夫,我们的地球已经演化了几万个来回了。在这样的时间频率跨度上,一个“人”真可以历经沧海桑田,亲眼目睹宇宙行星乃至星系的孕育演化灭亡的全过程。

  现代量子物理学中还有一个热门问题“虫洞”,就是空间发生褶皱的形象描述。现代物理学猜测,借助“虫洞”人类可能实现全宇宙乃至跨宇宙旅行,几十亿、上百亿光年的距离,在“虫洞”作用下就像通过一个墙壁的窟窿、从这面跨到那面一样简单。

  当然,这种理论有一个前提是运动速度可以超越光速。但事实上爱因斯坦相对论正是建立在光速不变的前提之上。爱因斯坦认为,无论在何种惯性参照系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,都为299792.458公里/秒。光速是宇宙中物质运动的极限,按照质能公式E=MC2,当物质运动速度达到光速时,物质质量将无限大,这在现有宇宙中是不可想象的,时空穿越是不可能的。

  也有人不服气爱因斯坦的判断,认为速度不能超越光速只是爱因斯坦个人的独断。然而,在无限宇宙中一切都是有可能的。从哲学的观点看,这话倒也不假,但这对于穿越时空现实性的辩护没有多大作用。其实对于目前的人类社会来说,穿越时空也不全是技术的局限,还有伦理的制约。

  像著名的“祖母悖论”,讲的就是穿越时空后发生的伦理悖谬。假如一个人穿越时空回到了过去,一不留神杀死了尚处于少女时期的他的祖母(这在逻辑上是可能的)。但问题是当他杀死尚是少女的祖母后,他父亲就不可能出生,自然他也就不可能出生,那么他又是从哪里来的呢?如果他不存在,那么在现在这个世界上已经生活了这么多年的他又是谁呢?看来,时空旅行也确实是一件不能当真的事情。伦理悖论是客观矛盾的反映,“祖母悖论”是时空无限性和有限性的矛盾反映,对这类时空悖论只有用关于时空的无限性与有限性辩证统一的思维方式来解答。

  时空是变化的,时空的变化是物质的变化,不能因为时空是可变的就否定时空的客观性。只有用辩证的观点理解时空与物质的不可分割性,才能在时空问题上坚持彻底的唯物主义。物理学时空观总会随着物质及其运动的深入研究而改变,但这种改变否定不了哲学上的时空观。针对“相对的时空观”,列宁指出:“正如关于物质的构造和运动形式的科学知识的可变性并没有推翻外部世界的客观实在性一样,人类的时空观念的可变性也没有推翻空间和时间的客观实在性。”

  物质运动是绝对与相对的统一,决定了物质的存在形式——时间与空间也是无限与有限的统一。

  物质世界在时间上是无始无终的,在空间上又是无边无际的,这就是时间和空间的无限性。每一具体事物的发展过程是有始有终的,其占有的空间总是有限的,这就是时间和空间的有限性。

  时空的无限性和有限性是辩证的统一。一方面,无限包含有限,无限是由有限所构成的。无限的时空必然把具体的、现实的、有限的时空包含于自身之中,无数的具体有限的时空构成了物质世界无限的时间和空间。宇宙的时空是无限的,但宇宙中的每一个具体的物体,如恒星,其时空又是有限的。另一方面,有限包含着无限,体现着无限。任何有限的具体事物都包含着无限的层次,每个有限的事物都由于自身的矛盾运动,而打破自身存在的界限进入无限之中。所以,无限包含于有限之中,整个物质世界的无限的时间、空间就存在于无数具体有限的时间和空间之中。从物质世界的整体来说,时间和空间是无限的;从物质存在的具体形态来说,它的时间和空间又是有限的。

  美国物理学家,1979年诺贝尔奖获得者温伯格(Weinberg,1933年— )指出:“无论如何,我们总要承认我们简单的宇宙模型可能只描述了宇宙的一小部分,或者只描述了它的历史里的有限部分。”有一种“暴涨宇宙模型”学说认为,类似“我们的宇宙”在无限宇宙中可以有1050或103000个……至于无数有限的“我们的宇宙”如何构成“无限宇宙”的问题,即无限宇宙如何构成一个“综合有机的系统”,只能是有待于今后进一步认识的课题。“大爆炸”假说认为,150亿年前的“大爆炸”(Big Bang)只是我们所认为的宇宙的起点,是我们所认为的宇宙时间与空间的开始,并不能因之就认为此前没有物质与时空。辩证唯物主义认为任何物质的具体形态,包括我们所认为的宇宙总是有生有灭的,其“生命”总是有限的。但这与“无限宇宙”的时间无限性并不矛盾。

分享到: 0 转载请注明来源:中国社会科学网 (责编:胡子轩)
W020180116412817190956.jpg
用户昵称:  (您填写的昵称将出现在评论列表中)  匿名
 验证码 
所有评论仅代表网友意见
最新发表的评论0条,总共0 查看全部评论

回到频道首页
QQ图片20180105134100.jpg
jrtt.jpg
wxgzh.jpg
777.jpg
内文页广告3(手机版).jpg
中国社会科学院概况|中国社会科学杂志社简介|关于我们|法律顾问|广告服务|网站声明|联系我们